Устройство камерной электростанции

(51) 03 9/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2011/0635.1 10.06.2011 15.11.2013, бюл. 11 Сусанов Юрий Асланович 2005045241 1, 19.05.20052008006921 1, 17.01.20083891445 2, 14.03.200723697, 31.10.1931(57) Устройство камерной электростанции относится к возобновляемым источникам энергии, и содержит камеру(камеры),заполненную жидкостью, например водой, ковши в форме корыта, имеющие в дне окна с клапанами, легче жидкости (воды), на кольцевой пластинчатой цепи с приводными и поддерживающими колесами с захватами, входящими в зацепление с удлиненными осями ковшей. Для фиксации ковшей, пара звеньев скреплена с ковшом, а удлиненные оси перемещаются по направляющие. Клапана ковшей,опускаемые окнами вниз, будучи легче жидкости беспрепятственно заполняются водой, и тонут, а в случае если клапана тяжелее жидкости применяются противовесы. После разворота окнами вверх,клапана всплывая, закрывают окна, а под ковши подается сжатый воздух, вытесняя воду, в результате чего возникает выталкивающая сила,передаваемая от группы ковшей на приводные колеса, передающие крутящий момент, через повышающую зубчатую передачу на генератор. Для компенсации реактивной силы зубчатой передачи и удвоения мощности, симметрично от генератора,устанавливается вторая камера с ковшами. Роль камеры, может выполнить вертикальная шахта,заполненная жидкостью или акватория моря, с выполнением ковшового подъемника на несущем консольном воздуховоде,закрепленного на платформе или плавсредстве (барже). В результате внедрения устройства,можно получить высокотехнологичную экологически чистую,автоматическую электростанцию, без использования топлива, с минимальными сроками окупаемости (3-5 месяцев), размещаемую в любом месте, на площади до 500 квадратных метров. Устройство относится к энергетике. Аналогом может быть Энергоустановка с использованием эффекта плавучести по патенту 2005045241 А 1. Предполагаемый крутящий момент, передаваемый на генератор, якобы достигается подачей под ковши, объединенные в конвейер внутри башни, заполненной водой,сжатого воздуха, вытесняя воду, а в емкость подается воздух, в виде мелких пузырьков,снижающих сопротивление продвижению ковшей вверх, не учитывая, что пузырьки уменьшают плотность жидкости, снижая подъемную силу,зависящую от веса вытесненной жидкости. Установка неработоспособна, так как подъемная сила ковша с вытесненной жидкостью,уравновешивается сопротивлением (выталкиванием) воды на ветви опускания пустого ковша. Прототипом можно считать Энергоустановка с использованием энергии воды и сжатого воздуха по заявке 2008006921 А 1, от 12.07.2007 г. Данная энергоустановка, также не лишена данного недостатка, по уравновешиванию подъемной силы ковша, в зоне подъема, с силой сопротивления погружению пустого ковша в зоне опускания, с той лишь разницей, что в резервуар не подается воздух,в виде пузырьков. Предлагаемое устройство камерной электростанции лишена недостатков прототипа,решает глобальную задачу получения промышленных объемов экологически чистой электроэнергии, гидропневматическим способом с использованием закона Архимеда. Устройство(фиг.1) состоит из емкости, с отсеками А и Б,заполненной жидкостью, например водой, в которой размещен конвейер из ковшей 1, объединенных кольцевой пластинчатой цепью-2 (цепью Галя),перекинутой через нижнюю пару плоских колес-3 на общем валу, и пару верхних колес-3 а, имеющих захваты-4 Под ковши, в отсеке-А подается сжатый воздух, от воздуходувки-5, по воздуховоду-6, с защитным, от протечек воздуха, фартуком-7, под ковши, вытесняя жидкость, в результате чего ковши приобретают подъемную силу, равную весу вытесненной жидкости. Крутящий момент,возникающий от вращения ковшового конвейера,передается, через повышающую зубчатую передачу 8, на генератор-9. Для возможности подгонки, до паспортной скорости вращения генератора, ведущие шестерни сочленены с ведущим валом на шлицах,для возможности их перемещении вдоль вала, при изменении (увеличении или уменьшении диаметра) ведомой шестерни на генераторе. Ковш (фиг.2) в дне имеет окно-10 со створкой 11, на петлях-12. Створка выполнена из материала легче жидкости, например из толстолистового полипропилена в обойме, в результате чего, при опускании в отсеке Б, створка (клапан) всплывает, в результате чего ковш беспрепятственно тонет, а при перемещении в отсек А, створка всплывает,перекрывая окно, а при подаче сжатого воздуха,вытесняющего жидкость,ковш приобретает подъемную силу, равной весу вытесненной жидкости. 2 Ковши имеют удлиненные оси-5, которые входят в зацепление с захватами колес-4, заставляя их вращаться, а выйдя из зацепления, для стабилизации движения по вертикали, попадают в направляющие швеллера-6 (фиг.2). Во избежания переворачивания ковшей, при подаче сжатого воздуха и дальнейшего движения по вертикали, два верхних звена пластинчатой цепи закреплены (приварены) к ковшу, одновременно являясь направляющей. Во избежание коробления плоскости примыкания створки к окну-13, с наружной стороны приварены ребра жесткости-14, после чего плоскость примыкания клапана фрезеруется с одной установки. Чтобы не было перекоса клапана к отфрезерованной поверхности,петли-12,привариваются к ковшу на прижатом клапане. Для клапанов,тяжелее жидкости,предусматривается противовес-15, на рычаге-16,который автоматически открывает клапан, при опускании ковша в отсеке-Б, (показан пунктиром), и закрывает, при подъеме ковша в отсеке- А. Учитывая, что сооружение камеры является дорогостоящим, а высота прямо пропорциональна мощности установки, рост высоты камеры ограничен из-за непомерного роста затрат на укрепление стенок. Можно обойтись без сооружения камеры, если разместить ковшовый подъемник на барже в море (Фиг.3), или в неиспользуемых шахтах, например в шахте, снятых с боевого дежурства баллистических ракет, или в стволах заброшенных шахт, добычи полезных ископаемых. В этом случае, высоту камеры определяет глубина акватория моря или глубина шахты. На барже-18, для крепления ковшовых подъемников-19,надстраивается рамная конструкция-20, на которой шарнирно, на подшипниках, крепятся оси верхних приводных колесе шестеренчатой передачей-21, которые передают крутящий момент на генераторы-22. В транспортном положении ковшовые подъемники-19 с помощью лебедок-23, троссом-24 через блок на рамной конструкции-25, поднимается над водой. На одной барже могут располагаться несколько пар подъемников. Получаемая электроэнергия, которая может достигать с одной баржи 300-400 мегаВатт,передается по подводному кабелю-26 на распределительное устройство на берегу. Баржа фиксируется в море на якорях. Ковшовый подъемник в бескамерном исполнении (фиг.4) состоит из несущего коробчатого воздуховода, к которому крепится ковшовый конвейер. Оси верхней и нижней пары приводных и поддерживающих колес на осях-27,с подшипниками,установленных в трубах-28,которые вварены в воздуховод, после растяжки домкратами цепного ковшового конвейера. Подача воздуха от турбокомпрессора в несущий воздуховод-13 осуществляется через воздуховод-29,который приварен к корпусу баржи-18, с одной стороны и к несущему воздуховоду-19 с другой,создавая жесткую раму, удерживающую ковшовый подъемник в вертикальном положении, 27670 воспринимая реактивную силу, возникающую при движении ковшей и удары волн. Соединение несущего воздуховода с воздуховодом приваренном к корпусу баржи, осуществляется косым фланцевым соединением-30, которое фиксирует несущий воздуховод в вертикальном положении. Фланцевое соединение выполнено косым для удобства, после разбалчивания, поднять ковшовый подъемник в транспортное положение, не повредив прокладку. Отверстие воздуховода, для предотвращения протечек воздуха мимо ковшей, выполнено по образующей траектории движения ковшей, с минимальным зазором, а в верхней части имеет резиновый фартук-32, который также препятствует утечке воздуха в камеру. Предлагаемое устройство по генерации электроэнергии, является экологически чистым, не потребляет топливо,легковозводимым,из заготовленных на заводе узлов, с окупаемостью от 2-х до 4-х месяцев, работает автономно в любом месте на площади 400-500 квадратных метров,например в жилом квартале,работает автоматически, с дежурным персоналом из 2-х человек в смену, может располагаться на дизельэлектроходе,в качестве основного генератора,на удаленных от источников электроэнергии объектах, например нефтепромысле,нефтедобывающей платформе и даже на Луне,обеспечив рекуперацию воздуха, в защищенном от вакуума помещении. Сжатый воздух предполагается получать,используя отработавшие свой моторесурс турбовинтовые двигатели, с заменой винта на электродвигатель постоянного тока. Если, для раскрутки турбины, нет рядом напряжения, запуск можно осуществить с помощью самого турбовинтового двигателя, с помощью нескольких канистр авиакеросина. Коэфициент полезного действия предлагаемого устройства от 2 000 до 5 000, однако это реально,так как все законы физики о работе и мощности соблюдены. Приведу расчет мощности камерной электростанции на 20 мегаватт. При емкости ковша 15 куб.м., при количестве ковшей, при подъеме в отсеке А, 8 шт. и скорости подъема 4,5 м/сек. и радиуса приводного колеса 2 м. 1. Выталкивающая сила будет равна 15 тн. вытесненной воды, помноженная на 8 ковшей,работа составит 120 000 кг. 2. Мощность составит 120 0004,5540 000 кг.м./сек 3. Крутящий момент на валу составит 540 00021 080 000 кг.м./сек. 4. В лошадиных силах (разделив на 75) получим 1 080 0007514 400 л.с. 5. Мощность в кВт.ч (умножив на 0,735) получим 14 4000,73510 588 кВт.ч. 6. При двух камерах мощность составит 10 588221176 кВт.ч. 7. Полезная мощность (вычтя потребление 2-х эл. двигателей по 560 кВт)20 000 кВт ч 1 куб.м. воздуха весит, при атмосферном давлении 1,26 кг. (при давлении 2 ата 2,5 кг.) Поскольку воздух легче воды то мощность на закачку воздуха будет 10002,5400, и составит 40 000, из которых 2 000 уйдет на получение 20 М.Вт, а остальная мощность уйдет на сопротивление продвижению ковшей, в результате чего в камере,при установленной перегородке между отсеками А и Б, возникает круговорот жидкости (воды), что ведет к увеличению мощности устройства (скорости подъема ковшей в сек.складываются). Другим резервом устройства является утяжеление воды баритом, плотность которого равна 4,5 кг на литр.,поскольку мощность пропорциональна весу вытесненной жидкости. Этот резерв может быть использован при наладочных работах по выведению генератора на паспортную мощность под нагрузкой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство камерной электростанции,содержащее по меньшей мере одну камеру с жидкостью, ковши в форме корыта, объединенные кольцевой пластинчатой цепью, с приводными и поддерживающими колесами с захватами,подающее устройство для нагнетания сжатого воздуха и генератором с повышающей передачей,отличающееся тем, что ковши выполнены с окнами в дне и клапанами на петлях из материала,легче воды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый ковш скреплен с двумя звеньями кольцевой пластинчатой цепи и удлиненными осями для захвата приводных колес и перемещения по направляющим. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит две камеры с ковшами.